автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Совершенствование технологии очистки природных вод от взвешенных веществ в компактных гидроциклонно-фильтрационных установках
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии очистки природных вод от взвешенных веществ в компактных гидроциклонно-фильтрационных установках"
Министерство науки, высшей школы и технической политики
РСФСР
НИЖЕГОРОДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи
РАХИМОВА Асия Умирбековна
УДК 628.16.067
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В КОМПАКТНЫХ ГИДРОЦИКЛОННО-ФИЛЬТРАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ
05.23.04 — водоснабжение, канализация и строительные системы охраны водных ресурсов
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Нижний Новгород — 1991
Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте водного хозяйства.
Научный руководитель — академик ИА СССР В. В. Найденко
Научный консультант — доктор технических наук, профессор А. И. Жангарин
Официальные оппоненты:
Доктор технических наук, профессор М. Г. Журба. Кандидат технических наук, доцент Е. А. Горбачев.
Ведущая организация—Государственный Проектный институт «Нижегородский Сантехпроект».
на заседании спецнализг., _____ _ __________
жегородс; ом ордена Трудового Красного Знамени архитектурно-строительном институте по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ул. Краснофлотская, 65.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского архитектурно-строительного института.
Защита диссертации
Автореферат
Ученый секретарь
специализированного совета, кандидат технических доцент
ВАСИЛЬЕВ
.Актуальность работы. В коренной перестройке дела охраны природы н защиты окружающей среды одной из первоочередных задач является рациональное использование водных ресурсов. Успешное решение этой задачи требует совершенствования существующих и разработки новых, более прогрессивных технологий забора, транспортирования и очистки воды. Особенно остро эта проблема стоит в регионах Средней Азии и Казахстана при создании систем сельскохозяйственного водоснабжения.
Практика показывает, что особенности гидрологического режима горных и предгорных рек Юго-Востока Казахстана требуют создания специальных водозаборных и очистных сооружений, условия работы которых отличаются от традиционных условий водоснабжения из равнинных поверхностных водоисточников.
Как показали наши исследования, в большинстве случаев задачи очистки воды могут успешно решаться без использования реагентов.
При безреагентной очистке вод применяют в основном двухступенчатые схемы, используя для этого поэтапное осветление в фильтрах, отстойниках и фильтрах, гидроциклонах и фильтрах. При оценке эффективности работы сооружений в качестве экономического критерия принят минимум годовых приведенных затрат. Как показывает практика эксплуатации водоочистных установок, экономически выгодной является технология очистки воды с применением гидро-циклонно-фильтрационных установок. Анализ результатов исследований этих установок показал, что они изучены недостаточно полно и требуют более широких исследований', особенно в части совершенствования конструкции, повышения их эффективности и надежности, расширения их функциональных возможностей. Перспективным является применение гидроцнклонно-фильтрационных установок для забора и очистки природных вод в области орошения, мелиорации и водоснабжения промышленных объектов.
Проведение исследований осуществлялось автором в соответствии с планом НИ ОКР Мннводхоза Казахской ССР по заданию 03.04. Диссертационная работа выполнена в 1987... 1989 гг. под руководством академика Найденко В. В. н д. т. и. Жангарина А. И., которым автор выражает искреннюю благодарность. Автор считает своим долгом поблагода-
рить коллектив лаборатории гидроциклонной очистки воды Казахского НИИ водного хозяйства за помощь в проведении исследований, изготовлении опытных образцов водоочистных установок и внедрении результатов исследований в производство.
Цель работы — создание высокоэффективных конструкций гидроциклонно-фильтрационных установок, обеспечивающих подготовку воды для систем мелиорации и промышленного водоснабжения в условиях Казахстана.
Достижение указанной цели обеспечивается путем решения следующих задач:
— анализ теоретических, экспериментальных и производственных данных по существующим методам безреагентной очистки воды с установлением их преимуществ и недостатков;
— обоснование и разработка технологии двухступенчатой очистки воды с применением гидроциклонно-фильтрационных установок;
— теоретические и экспериментальные исследования механизма движения двухфазной жидкости в гидроциклонно-фильтрационной установке;
— разработка методики технологического расчета гидро-циклонно-фильтрацпонной установки и установление ее технологических параметров;
— внедрение гидроциклонно-фильтрационных установок в производство.
Научная новизна работы:
— разработаны гидроциклонно-фильтрационные установки для забора оросительной воды из горных и предгорных реки подачи ее в системы капельного орошения (A.c. 1617089, по заявке № 4760137/23 получено положительное решение Госкомизобретений на выдачу авторского свидетельства СССР);
— установлены закономерности безреагентного осветления природных вод в гидроциклонно-фильтрацпонной установке с использованием впервые в качестве фильтрующей загрузки местного материала — песка Алма-Атинской области;
— получены экспериментальные данные и расчетные зависимости для оценки закономерности изменения технологических параметров модуля гидроциклон-фильтр, работающего последовательно без разрыва струп.
Практическая ценность. Использование результатов позволит:
— широко внедрять в сельское хозяйство Юго-Востока Казахстана систем капельного орошения, а также обеспечивать промышленные предприятия технической водой;
— уменьшить габариты, упростить конструкцию водозаборных установок и в случае необходимости выполнить их передвижными;
—■ повысить качество очистки оросительной и технической воды;
— уменьшить стоимость очистных установок по сравнению с существующими сооружениями.
Практическая реализация результатов. Гидроцпклонно-фильтрацнонная установка с сетчатым фильтром внедрена на системе капельного орошения для подготовки оросительной воды с фактическим экономическим эффектом 110 тыс. руб. Установка с зернистым фильтром внедрена на Бескара-гайской насосной станции для подготовки.технической воды па стадии проектирования. Ожидаемый экономический эффект составляет 31,0 тыс. рублей.
Апробация работы. Основное содержание работы было доложено и одобрено па Всесоюзном совещании «Качество воды для орошения» (Алма-Ата, 1988 г.), Всесоюзной научно-практической конференции «Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию сельскохозяйственного производства» (Алма-Ата, 1989 г.), научно-практической конференции «Биологические, экономические и экологические основы нормирования водопользования в орошаемом земледелии страны» (Днепропетровск, 1989 г.). Всесоюзной научно-технической конференции «Повышение эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве» (Новочеркасск, 1989 г.), Республиканской научно-технической конференции «Использование достижении научно-технического прогресса в области охраны природы Казахстана» (Алма-Ата, 1990 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений. Включает 199 страниц машинописного текста, 53 рисунка, 38 таблиц, список использованной литературы из 154 наименований и приложения на 15 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе рассмотрены существующие способы очистки природных и сточных вод от взвешенных веществ, их преимущества и недостатки, выдвигаются целевые задачи, которые способны повысить эффективность очистных установок.
Наиболее распространенным способом очистки природных вод является гравитационный — осаждение взвесей в отстойниках. Большой объем работ в этом направлении проведен во ВНИИГиМ, МГМИ, МИСИ, Союзгипроводхозе, САНИИРИ, ГИСИ, УкрНИИГиМ, ГрузНИИГиМ, ЛИСИ, АзНИИГиМ.
Основными недостатками этого способа очистки воды являются большие размеры очистных сооружений и значительные капзатраты.
В последние годы на практике применяется более интенсивный способ очистки воды от механических примесей — способ, основанный на идее использования эффекта поперечной циркуляции и центробежных сил. Технической реализацией этого принципа являются гидрои,нклоны и гидроциклонные устройства. Большие работы по созданию, исследованию и внедрению в производство этих аппаратов проведены в ЛенМеханобр, УралМеханобр, ГИСИ, МИХМ, КазНИИВХ, ЦНИИКИВР, ВНИИ ВОДГЕО, Дзержинском филиале НИИХИММАШ, АзНИИВП, НИСИ, ЛИИЖТ, КирСХИ, ДГМСИ и др.
Особого внимания заслуживают комплексные исследования, выполненные в ГИСИ под руководством академика В. В. Найденко (работы В. А. Байдукова, В. Ю. Липманови-ча, В. Ю. Житянного, И. И. Соболева, М. А. Черкасова, И. В. Иванова).
В последние годы на практике наряду с напорными гидроциклонами для очистки природных вод широко применяются вакуумные и напорно-вакуумные гидроциклоны, разработанные в КазНИИВХ под руководством профессора А. И. Жангарина (работы А. А. Абдураманова, И. С. Цой, М. М. Трусова, Ж. К- Касьшбекова, Р. П. Помашева, С. Т. Алпыс-паева).
Для качественной очистки природных вод, особенно оросительной воды, подаваемой в системы капельного и лодпоч-
венного орошения, в систему охлаждения электродвигателей и опорные узлы (подшипники) насосных агрегатов, более эффективными являются гидроцнклонно-фильтрационные установки, в которых в качестве предварительной ступени очистки используются гидроциклоны, последующей — фильтры.
Важные для науки и практики исследования в этом направлении проведены в НИСИ под руководством профессора Л. М. Фоминых, в ЦНИИКИВР под руководством профессора Г. М. Журбы, а также в КазНИИВХ, АзНИИВП.
На основе обсуждения и критического анализа выполненных в последние годы в стране и за рубежом НИОКР по гидроциклонно-фильтрационным установкам, оценки их преимуществ и недостатков отмечается, что гидроцнклонно-фильтрационные технологии очистки природных вод, отличаясь высокой эффективностью и прогрессивностью^ нуждаются в совершенствовании гидравлических и конструктивных параметров, методики расчета, технико-экономических показателей отдельных аппаратов и технологической системы в целом.
Вторая глава посвящена обоснованию предлагаемой технологии очистки воды рек предгорной зоны юго-востока Казахстана, разработке гидроциклонно-фильграционных установок для забора, очистки и подачи оросительной и технической воды. Воды рек За ил и некого Алатау характеризуются гранулометрическим составом с преобладанием крупных механических примесей. Большую часть года речные воды имеют мутность 10...100 мг/л, а в период половодья она достигает 1000 мг/л.
В предгорных зонах получило широкое распространение строительство закрытых оросительных систем, которые требуют повышения качества очистки оросительной воды от взвешенных веществ.
Для проведения экспериментальных исследований и производственных испытаний, отработки конструктивных параметров и установления эксплуатационного режима работы были созданы три варианта очистных сооружений: гидроциклонная водозаборная установка, гидроциклонно-фильтраци-онная установка с сетчатым фильтром и гидроцнклонно-фильтрационная установка с зернистой загрузкой (рис. 1). Установки были смонтированы на самотечно-напорном трубопроводе (в совхозе «Горный Гигант» Алма-Атинской обла-
сти), подающем воду в систему капельного орошения яблоневого сада. Существующий расход 54 м3/час, перспективный — 598 м3/час.
Гидроциклонная водозаборная установка (рис. 1а) включает один гидроциклон диаметром 450 мм для очистки расхода воды 54 м3/ч и три гидроциклона диаметром 600 мм для очистки перспективного расхода 598 м3/ч.
Гндроциклонно-фильтрацпонная установка с сетчатым фильтром была создана на основе гидроциклонной водозаборной установки путем устройства после гпдроцнклонов дополнительного сетчатого фильтра. Он представляет собой две кониентрично расположенные трубы диаметром 200 и 300мм, внутренняя перфорирована и обмотана сеткой галунного плетения П48 с размером ячеек на свету 0,27 мм. Приведенный коэффициент живого сечения сетки с подложкой равен 0,385. Вода поступает в межтрубное пространство, фильтруется через сетку и по внутренней трубе подается потребителю. Основное назначение сетки — улавливание травы, щепы и пр. Система капельного орошения предъявляет повышенные требования к степени очистки поливной воды и согласно техническим требованиям крупность частиц твердой фазы должна быть не более 0,05 мм, а содержание взвешенных веществ не более 150 мг/л. Для решения этой задачи были проведены исследования, результатом которых явилась разработка гид-роциклонно-фильтрационной установки с зернистой загрузкой (рис. 16). Она включает гидроциклои диаметром 300 мм и фильтрующую колонку диаметром 500 мм и высотой 2000 мм. В установке очистка воды проводится в два этапа: вначале в гидроциклоне, в котором производится улавливание грубодисперсных примесей, а затем в зернистом фильтре, с размером зерен загрузки 0,7... 1,2 мм. В качестве фильтрующего материала применен строительный песок Алма-Атинской области, который санэпидстанцией КазССР разрешен к использованию для очистки вод в коммунальном хозяйстве.
Исследования гидравлического и наносного режимов гнд-роцнклона и фильтра проводились поочередно на трех установках, обработка данных выполнена на ЭВМ с применением методов математической статистики.
Третья глава посвящена теоретико-экспериментальному исследованию двухступенчатой гидроциклонно-фильтранионной технологии очистки природных вод. В ней освещаются также результаты внедрения установки в системе капельного
и
12 10 8
С»
К
\ N
\
ч <Э,__ ьч
<53 100 -14а 180 --1--(-1--
С, мг/д Ч*/ч
Рис.2 Зависимость продолжительности фильтроцикла зернистого фильтра от концентрации взвешенных веществ в исходной воде и скорости фильтрования
- Концентрация взвешенных веществ ( С );
0 - скорость фильтрования (V );
1 - при скорости фильтрования 5 м/ч; 2 - при скорости фильтрования 10 и/ч: 3 .-при содержании взвесей в исходной зоде 50 ... 75 иг/л; 4 - при содержании взвесей в исходной зоде 7& ... 100 иг/я.
Значение К для данных условий составило 0,26Х Ю6 г/м2. Результаты расчетов по зависимости (3) показали хорошую сходимость с экспериментальными данными. По достижению предельных потерь напора — 7 м вод. ст. — фильтр отключался на промывку. Промывка производилась обратным током осветленной воды интенсивностью 12 л/сек м2 в течение 10.. . 12 мин.
Результаты работы гидроциклона и фильтра в совместном режиме показывают, что при содержании взвешенных веществ в исходной воде до 1000 мг/л, давлении на входе в гидроцнклонно-фильтрационную установку 0,04 ... 0,09 МПа эффект очистки составляет 97...99%, содержание взвеси в фильтрате 1...2 мг/л (табл. 1). Опыты показывают также, что потери напора в установке увеличиваются с увеличением входного напора, соответственно, скорости фильтрования и концентрации взвешенных веществ в исходной воде.
На основании проведенных исследований разработана русловая гидроциклонно-фильтрацпонная установка (ГЦФУ) для очистки технической воды, подаваемой в систему охлаждения крупных насосных станций и их производственных нужд (рис. 1в). Установка запроектирована институтом Каз-гипроводхоз, ее основные конструктивные и гидравлические параметры приведены в табл. 2.
Таблица 2 Конструктивные и гидравлические параметры ГЦФУ
Общие габариты ГЦФУ, мм
Гидроциклон, мм
Фильтр с зернистой загрузкой
о ш е-О-Ё о
с >«
Ширина — 2500 Длина —7000 Высота — 4000
Диаметр цилиндрической части — 300, Диаметр входа — 100, Диаметр слива—100, Диаметр пескового отверстия — 25, Угол конусности коническом части — 25°
Площадь — 5 м2, диаметр зерен загрузки — 1 ... 1,5 мм, высота слоя загрузки — 1 м, скорость фильтрования— 3,0 м/ч
18,0
ГЦФУ позволяет очистить техническую воду от фракции диаметром более 0,05 мм, а содержание взвесей в фильтрате довести до 15...20 мг/л, что вполне удовлетворяет требованиям очистки смазочной воды.
Четвертая глава посвящена исследованию, опытно-производственному испытанию и внедрению гидроциклонно-фильт-рационнон установки со сменяемым фильтром. Установка содержит гндроциклоны диаметром 450 и 600 мм, расположенные горизонтально, и сетчатый фильтр, экипированный сеткой П48. Установка была вмонтирована в самотечно-напорнып трубопровод, подающий воду из р. Малой Алматинкп в систему капельного орошения в совхозе «Горный Гигант» Алма-Атинской области. Концентрация взвесей в речной воде варьировала в пределах 100... 1000 мг/л, гранулометрический состав речной воды характеризуется в половодье преимущественно частицами размером 0,05... 1 мм. Испытана работа гндроииклонов и сетчатого фильтра в отдельности, затем гидроциклонно-фильтрационной установки в целом. Исследования гидроциклонов проводились при различных давлениях (0,03...0,16 МПа) и мутности (100... 1000 мг/л) на входе. Аппараты имели следующие соотношения конструктивных элементов: •
Ь= Ь=
4Ь
Нел = Нц = 2(1ол; а = 25°; с1<-л = 4<Ь.л
где Од — диаметр цилиндрической части гндроциклона, Ь, И — ширина и высота входного отверстия в месте сопряжения с гпдроциклоном (при прямоугольном сеченни входа), сЬл — диаметр слива, (1шл — диаметр шламового отверстия.
Ни — высота цилиндрической части гндроциклона, Нел — глубина погружения сливного патрубка, а — угол конусности конической части. Размеры аппаратов принимались на основе результатов ранее проведенных исследований.
Исходя из экспериментальных данных, определены коэффициенты расходов, которые для гидроциклонов диаметром 450 мм колеблются в пределах 0,15... 0,17, для гпдроцикло-нов диаметром 600 мм — 0,11... 0,12.
При испытании сетчатого фильтра были поставлены серии опытов со скоростями фильтрования 30...45 м/ч и концентрациями взвешенных веществ в исходной воде до 1000 мг/л. Результаты опытов показали, что сетка улавливает лишь
Та;аюлогд-!асгло шра.\шхра гидаоцщиошю-^-
ф2лыр0:л
Тайгаща I ■пиол установки с зорнистыц
„'."."ЯСодорна-о !ияе вззе я |са в ис-и ¡Г.ОДКОЁ 20ДЭ,
'Ш2.
!Дзллагл:с -1нс
1Г
;, 7; ст
1з уста-|псвку,
'Да
Шохо. ¡напора ! 1в уста-! !новко, !
! 'Ш :
:ехра : загщ:
1ро;:ззо-!Ко!щен-! 1Ь
до голь- !гпац:1Я !_ п
носгь, !вз:ззсоЙ!д;'Л/.охр зо-!в фяль-!рен эагруа-м3/ц !трахо, |кл, мм
ьгоуодой!Скорое хь! Продоляитель-
^_«фхльтро-! ность работа
соха 1ванил*, ! установки до слоя ! ! начала про-
загрузкл! :.'/ч ! .'.'¿шки затру з-н ! ! кц шяльтпа.ч
крупные плавающие вещества, траву, щепу, и др. При скорости фильтрования 30 м/час на сетке отлагается часть взвешенных веществ, при этом эффект осветления не превышает
20... 35%.
Эффективность совместной работы гидроциклона диаметром 450 мм и сетчатого фильтра, экипированного сеткой П48, оценивалась по степенп осветления речной воды. Эффективность очистки в гидроциклонно-фильтрационнон установке составляет 81... 92%. Продолжительность работы установки до начала промывки сетки зависит от содержания взвесей в исходной воде и составляет 17...48 часов при потере напора в ней до величины 50 см вод. ст. Промыв сетки осуществляется обратным током воды под давлением 0,035 МПа, расход промывной воды составляет 2% производительности установки. Промыв производится в течение 3 ... 4 минут.
На базе гидроциклонно-фнльтрационной установки с сетчатым фильтром разработаны водозаборное устройство напорного водовода и устройство для очистки воды, на конструкции которых получены авторское свидетельство и положительное решение Госкомизобретений на выдачу авторского свидетельства. Водозаборное устройство (рис. 1 г) включает гидроциклон 1 (со входом 2, сливом 3, Песковым отверстием 4, пудьпоотводящей трубой 5), сетчатый фильтр 6, экипированный сеткой 8, насос 9 для подъема жидкости на проектный уровень. Сетчатый фильтр является частью самогечно-напор-ного водовода 10. Из сетчатого фильтра осветленная вода забирается насосом, а часть воды с механическими примесями транзитом сбрасывается обратно в русло реки. Гидроциклон предназначен как для очистки и забора воды во время ремонта сетчатого фильтра, так и для подачи промывной воды, он установлен на всасывающей линии насоса и работает в напорно-вакуумном режиме. Промывка сетки осуществляется обратным током воды, подаваемой насосом.
С иелыо интенсификации очистки сетки от загрязнений разработано устройство для очистки воды, в котором сетка подвержена вибрации. При этом производится ее непрерывная регенерация. Отличительной особенностью устройства для очистки воды является наличие фланцев из эластичного материала, обеспечивающих вибрацию фильтрующей сетки, что повышает эффективность ее работы и упрощает промывку.
В пятой главе приведены технико-экономические расчеты разработанной технологии очистки воды в гидроциклонно-фильтрационной установке, а также сопоставление полученных результатов с экономическими показателями существующей установки. В табл. 3 приведены исходные данные для расчета экономической эффективности сооружений.
Таблица 3
Исходные данные для расчета экономической эффективности от внедрения гидроциклонно-фильтрационной установки (ГЦФУ) и криволинейного отстойника
Наименование показателей Ед. ГЦФ </ Отстойник
из м.
Годовой объем создания и применения новой техники Затраты на разработку конструкпии без приведения по фактору времени
Затраты па разработку конструкции с учетом приведения по фактору времени
Коэффициент земельного использования
Текущие годовые издержки при производстве конструкции Годовые текущие издержки при
эксплуатации техники Сметная стоимость НИР. всего
шт. 1 1
руб/га 70 307
руб/га 832 3892
0,8 0,8
руб/га 40 604
руб/га 0,8 82,4
тыс. руб. 30 131
Результаты расчетов показали, что ГЦФУ по сравнению с криволинейным отстойником экономичнее по капиталовложениям, себестоимости обработки воды и приведенным затратам. Фактический экономический эффект от внедрения ГЦФУ составил 110 тыс. рублей.
Экономический эффект от внедрения ГЦФУ для очистки технической воды на Бескарагайской насосной станции на стадии проектирования определяется суммарной экономией производственных ресурсов, полученной в результате ее применения. Использование очищенной в установке воды для смазки подшипников и охлаждения электродвигателей позволяет удлинить срок службы насосов, защитить от абразивного износа их опорные узлы. Ожидаемый экономический эффект от внедрения ГЦФУ на Бескарагайской насосной станции составляет 31,0 тыс. рублей.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Анализ существующих методов очистки природных вод свидетельствует о том, что технически целесообразной и экономически выгодной является технология очистки воды с применением гпдроциклонно-фнльтрацпонных установок. При этом в качестве критерия экономической эффективности работы сооружений принят минимум годовых приведенных затрат.
2. Обзор литературных данных it натурные исследования показывают, что воды рек Заилийского Алагау отличаются низким содержанием солей жесткости, бикарбонатов, минерализации, но им характерна высокая мутность в периоды половодья, до 1000 мг/л. При этом гранулометрический состав вод характеризуется преимущественно частицами размером 0,05... 1 мм. В этих условиях целесообразно применение гид-роциклонно-фильтрационных установок, которые позволяют очистку воды производить последовательно в две ступени: вначале в гидроциклонах, затем — в фильтрах.
3. Разработаны новые, более эффективные конструкции гидроциклонно-фнльтрационных установок для очистки оросительной воды и подготовки технической воды на насосных станциях, новизна технического реения которых подтверждена авторским свидетельством (а.с. № 1617089) и положительным решением Госкомизобретеннй на выдачу авторского свидетельства.
4. Экспериментальными исследованиями установлены оптимальные технологические параметры гндроциклонно-фильт-рационных установок для очистки оросительной и технической воды: гидроциклон диаметром 300 мм обеспечивает эффект очистки в среднем 82%. Рекомендуются следующие соотношения основных конструктивных параметров гидроциклонов:
D = 3d пит; dnuT = do л; dc.i = 4 dm л;
Нц = Нел = 2dc.i; а = 25°.
Для фильтра рекомендуется: при содержании взвешенных веществ в исходной воде до 150 мг/л необходимо принимать диаметр зерен загрузки 0,7... 1,2 мм, высоту загрузки 1,4... 1,8 м и назначать скорость фильтрования 5... Юм/час. При указанных технологических параметрах содержание взвесей в фильтрате не превышает 2 мг/л. Эффект очпет-
ки в гидроциклонно-фильтрационной установке составляет 97... 99%.
5. Впервые в практике очистки оросительной воды в качестве фильтрующей загрузки применен строительный песок Алма-Атннской области, на использование которого получено разрешение санитарных органов.
5. Получены расчетные зависимости для определения производительности и крупности разделения гидроциклона и продолжительности фильтроцикла фильтра с загрузкой из местного материала.
7. Гидроциклон диаметром 300 мм был подвергнут испытаниям при двух гидродинамических режимах: при свободном истечении слива и шлама в атмосферу и истечении с подпором в сливе и свободным выходом шлама. Установлено, что эффективность очистки воды не зависит от режима работы аппарата и составляет 73... 86%. Для гидроциклонов диаметром 300, 450 и 600 мм, расположенных горизонтально, экспериментально определены коэффициенты расходов, которые колеблются в пределах 0,11... 0,18.
8. Для сетчатого фильтра, экипированного сеткой П48, установлены следующие технологические параметры: продолжительность фильтроцикла составляет 25 ...40 часов, процесс эффективного фильтрования идет до величины потери напора'—50 см вод. ст.
9. Гидроциклонно-фильтрационная установка с сетчатым фильтром апробирована и внедрена на головном водозаборе системы капельного орошения в совхозе «Горный Гигант» Алма-Атинской области с экономическим эффектом 110 тыс. руб. Гидроциклонно-фильтрационная установка с зернистым фильтром для очистки технической воды внедрена на Беска-рагайской насосной станции в Семипалатинской области на стадии проектирования.
Основные положения диссертации изложены в следующих работах:
1. Разработать и внедрить наносоулавливающие гидроциклонные установки на мелиоративных системах Мннводхоза УзССР./"/Научный отчет по теме № 285, инв. № 02880036955, 1987 г., 69 с. (соавторы — Жангарин А. И. и др.).
2. Гидроциклонно-фильтрационный способ повышения качества поливной воды.//Тезисы докладов Всесоюзного совещания «Качество воды для орошения», Алма-Ата, 1988 г., с. 73 (соавтор— Жангарин А. И.).
3. Интенсивные методы очистки технической воды.//Деп. в РЖ ВИНИТИ, № 1973, М„ 1988 г. № 6(200), (соавтор — Жангарнн А. И.).
4. Комбинированная установка для очистки воды от насо-сов.//Информ, листок о НТД, № 90—50, Алма-Ата, 1990 г. (соавторы— В. В. Найденко, А. И. Жангарнн).
5. Гидрониклонные водозаборные установки самотечно-напорных трубопроводов.//Тезисы докл. Всесоюзной научно-практической конференции «Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию сельскохозяйственного производства», Алма-Ата, 1988 г., с ч. 1, с. 120.
6. Водосберегающие технологии очистки природных вод. //Тезисы докл. республиканской научно-технической конференции «Использование достижений научно-технического прогресса в области охраны природы Казахстана», Алма-Ата; 1990 г., с. 64, (соавторы — Найденко В. В., Жангарнн А. И.).
7. A.c. 1617089 «Устройство для забора воды из напорного водовода», (соавтор — Жангарнн А. И.).
8. Устройство для очистки воды.//По заявке № 4760137/23 получено положительное решение Госкомизобретений на выдачу авторского свидетельства (соавторы — Жангарин А. И., Укшебаев М. Т.).
9. Разработать и внедрить технологию очистки воды на самотечно-напорных трубопроводов.//Научный отчет по теме № 395, инв. № 02900036160, 1990 г., 94 с. (соавтор — Жангарнн А. И.).
10. Гидроцпклонно-фильтрационная технология очистки природных вод.//Тезисы третьей Всесоюзной конференции «Гидромеханические процессы разделения гетерогенных систем», Тамбов, 1991 г., с. 64, (соавторы — Найденко В. В., Жангарин А. И.).
-
Похожие работы
- Разработка и моделирование гидроциклонных установок очистки нефтесодержащих сточных вод
- Интенсификация очистки нефтесодержащих сточных вод с применением гидроциклонов с противодавлением на сливах
- Интенсификация процессов гидродинамической очистки нефтесодержащих сточных вод
- Методика проектирования объединенной системы очистки судовых сточных и нефтесодержащих вод
- Гидродинамика и сепарация в гидроциклонах с аэрационной камерой
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов